Lecture / Presentation 2 / Лекция. ВИЧ, онковирусы

Семейство Retroviridae

•Геном представлен однонитевой нефрагментированной позитивной РНК, состоящей из 9000—9700 нуклеотидов, но в виде двух идентичных молекул, которые связаны своими 5'-концами. Следовательно, геном их диплоидный. Ретровирусы — единственное семейство вирусов с диплоидным геномом.

•В состав вириона входит обратная транскриптаза, т. е. РНК-зависимая ДНК-полимераза, или ревертаза. По этому признаку семейство получило название (англ. retro — обратно, назад). Этот фермент, называемый полимеразным комплексом, состоит из нескольких доменов и обладает 3 видами активности: обратной транскриптазы, РНК-азы Н и ДНК-зависимой ДНКполимеразы.

•Благодаря наличию обратной транскриптазы РНК-геном вируса в клетке превращается в ДНК-геном и в таком виде интегрируется в хромосому клетки-хозяина, в результате чего она либо погибает (ВИЧ), либо превращается в опухолевую (онковирусы).

Семейство Retroviridae

•В связи с тем что функция обратной транскриптазы не контролируется, фермент допускает много ошибок. Это влечет за собой высокую частоту мутаций в генах, кодирующих структурные белки вируса, т. е. его постоянную изменчивость, что создает трудности в создании вакцин.

•По структуре нуклеокапсида и расположению его в вирионе ретровирусы подразделяют на 5 форм: А, В, С, D, Е. У вирусов типа А шарообразный нуклеокапсид занимает большую часть вириона. У вируса типа В нуклеокапсид округлой формы расположен эксцентрично. У вируса типа С шарообразный нуклеокапсид расположен в центре вириона. У вируса типа D нуклеокапсид цилиндрической формы (типа снаряда) с центральным расположением в вирионе. Вирусы типа Е по морфологическим признакам близки к вирусам типа С, но по ряду других свойств отличаются от них.

•Все ретровирусы имеют общие структурные гены: gag, pol, env, но антигенные связи между родами вирусов или отсутствуют, или крайне слабые.

Таксономия

Семейство Retroviridae включает три подсемейства.

•Spumavirinae — «пенящие» вирусы; такое название дано потому, что при размножении в культуре клеток происходит интенсивное симпластообразование, которое придает культуре «вспененный» вид. Связи этих вирусов с какимилибо патологическими процессами у человека не установлено.

•Oncovirinae — онкогенные вирусы, т. е. вирусы, ответственные за превращение нормальной клетки в опухолевую.

•Lentivirinae — вирусы-возбудители медленных инфекций. К этому подсемейству относится вирус, вызывающий ВИЧ-инфекцию.

• Ретровирусы (плюс-нитевые

диплоидные РНК-вирусы, обратнотранскрибирующиеся), например вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).

•ВИЧ связывается гликопротеином др120

(1) с рецептором CD4 Т-хелперов и других клеток.

•

•После слияния оболочки ВИЧ с плазмалеммой клетки в цитоплазме освобождаются геномная РНК и обратная транскриптаза вируса, которая на матрице геномной РНК синтезирует комплементарную минус-нить ДНК (линейная кДНК).

•С последней (2) копируется плюс-нить с образованием двойной нити

кольцевой кДНК (3), которая интегрирует с хромосомной ДНК клетки.

•С рекомбинантной ДНК-провируса (4) синтезируются геномная РНК и

мРНК, которые обеспечивают синтез компонентов и сборку вирионов.

•Вирионы выходят их клетки почкованием (5): сердцевина вируса

«одевается» в модифицированную плазмалемму клетки.

Вирус иммунодефицита человека

•ВИЧ (1,2) - он может быть двух типов (1 и 2) (по английски HIV) является возбудителем ВИЧ-инфекции.

•Под термином СПИД подразумевается конечная терминальная стадия ВИЧ – инфекции (правильно говорить ВИЧ, а не вирус СПИДа).

•Возбудитель ВИЧ- инфекции относится к семейству Retroviridae.

•Представители этого семейства поражают самых различных животных - грызунов, птиц, млекопитающих, человека.

•РНК-овые - способны с помощью обратной транскриптазы образовывать ДНК на матрице вирусной РНК. Затем ДНК встраивается в хромосому клетки. Этим обусловлены особенности эпидемиологии ретровирусных инфекций - наличие горизонтального и вертикального пути передачи.

•Вертикальный путь передачи это путь передачи потомству в составе хромосомы (не в процессе родов, а по наследству во время формирования зиготы).

•Возбудитель ВИЧинфекции относится к роду Lentivirus, который включает в себя тех представителей семейства ретровирусов ( вызывают медленные вирусные инфекции).

•ВИЧ-1 был открыт в 1982 году Галло и параллельно Мортанье. ВИЧ-2 был открыт в 1985 году, впервые описан в Западной Африке.

•Структурно ВИЧ-1 отличается от ВИЧ-2 по строению гликопротеидов мембраны. Чаще всего встречается ВИЧ-1.

•Клиника, патогенез заболеваний вызываемых вирусами одинаковы.

•Строение вируса. В центре вирусной частицы находятся 2

зигзагообразных молекулы РНК. Вместе с молекулами РНК находятся 2 молекулы обратной транскриптазы (или ревертазы). Они упакованы с помощью белков: р-15, р-24.

•Внешняя оболочка представлена белком р-18 и липопротеидной оболочкой - суперкапсид.

•Липопротеид имеет антигенные детерменанты - молекулы гликопротеидов, напоминающие гриб, ножка которого погружена в мембрану суперкапсида, а шляпка обращена наружу.

•Шляпка образована гликопротеидом р-120, а ножка представлена gp-41. Весь гликопротеидный рецептор, включающий в себя и шляпку и ножку называется gp-160.

Вирус имеет округлую форму, средние размеры 100-140 нм, вирус является сложным (окружен суперкапсидом и белковыми оболочками).

•Геном вируса содержит 9 генов из них 3 структурных и 6 регуляторных. Геном очень изменчив: постоянно идет процесс антигенного дрейфа.

•Несколько серологических рас вируса: 8 уже сформированных антигенных вариантов: A B C D E F G H.

•Значение варианта вируса позволяет предположить источник заражения. Так например в Африке чаще всего встречается антигенные варианты F G H, В чаще всего передается среди гомосексуалистов.

•Высокая изменчивость, текучесть антигенного состава крайне затрудняет разработку специфической профилактики - разработку вакцины.